REVISTA DE INGENIERIA DYNA

También los compuestos de matriz metálica se han asentado sólidamente, buscando con preferencia que metales con alguna característica interesante, como una baja densidad (es arquetipo el aluminio), puedan adquirir por la incorporación de partículas de otro material, propiedades de resistencia mecánica, a la abrasión, a la temperatura, etc. En este caso, los rellenos pueden ser de pequeñas partículas de cerámica o de otros metales.

Entre estos últimos se ha practicado desde finales del pasado siglo, una operación para conseguir que las propiedades que se buscan al diseñar el compuesto, no sean homogéneas en toda la sección del mismo, variando bien progresivamente o bien por capas de una superficie a la otra de la sección: son los que se denominan functionally graded composite materials (FGCM), y es en las aeronaves, tanto las usuales como las espaciales, donde se ha dirigido su principal punto de aplicación.

Si deseamos disponer de un producto de revestimiento que proteja una superficie contra la acción de elevadas temperaturas o contra la abrasión, es probable que un elemento cerámico sea la solución apropiada, pero es habitual que su resistencia mecánica o su elasticidad sean bajas y/o resulte proclive a la formación de grietas, incluso con pequeños impactos. Si además el menor peso es una condición importante, indudablemente al aluminio sería la óptima solución como matriz, utilizando como material de relleno una cerámica como el carburo de silicio.

La distribución homogénea del material de relleno en una proporción determinada, puede que no sea completamente satisfactoria para que soporte la carga térmica aplicada a la superficie exterior de trabajo de este revestimiento, pero si logramos que a lo ancho de la sección pueda distribuirse el relleno progresivamente, podemos disponer de un lado con casi total contenido cerámico y el otro con casi total contenido metálico.

Por medio de la fabricación aditiva hace posible la elaboración de un material FCGM por capas con diferentes contenidos de material de relleno, pero si se desea una distribución continua, el centrifugado del composite a una temperatura que suponga el estado líquido de la matriz metálica, obtiene esa distribución.